B-Poly Produzione di PHA

Il sistema B-Poly aggiunge all’impianto B-Sludge la conversione del carbonio organico solubile in acidi grassi volatili (VFA) attraverso la digestione anaerobica acidogenica e, successivamente, la produzione di una biomassa ricca di PHA attraverso i due reattori accoppiati RANOX® e RAE®.

FERMENTAZIONE ACIDOGENICA

Nel trattamento dei fanghi di depurazione, la fermentazione acidogenica non è solo un processo, ma una soluzione innovativa che trasforma un “rifiuto” in una preziosa fonte di carbonio. Questo approccio ci permette di generare composti ad alto valore aggiunto: gli acidi grassi volatili (VFA).

Nel trattamento dei fanghi di depurazione, la fermentazione acidogenica non è solo un processo, ma una soluzione innovativa che trasforma un “rifiuto” in una preziosa fonte di carbonio. Questo approccio ci permette di generare composti ad alto valore aggiunto: gli acidi grassi volatili (VFA).

Gli acidi grassi volatili (VFA) sono intermedi biochimici cruciali. Tra i più comuni troviamo l’acido acetico, propionico, butirrico e valerico. La loro importanza risiede nella loro versatilità:
  • Precursori per Bioplastiche (PHA): i VFA sono la base per la produzione di bioplastiche biodegradabili e sostenibili, contribuendo a ridurre la dipendenza dai combustibili fossili.
  • Substrati per Processi Industriali: Possono essere utilizzati come feedsotck per altri processi di fermentazione industriale, ottimizzando la produzione di diversi composti chimici.
  • Molecole Piattaforma per la Chimica Verde: sostituiscono le molecole derivate dal petrolio, offrendo una base sostenibile per l’industria chimica.

La fermentazione acidogenica avviene all’interno di un digestore anaerobico adattato alla fase di acidogenesi. Qui, una vasta comunità di microrganismi converte il COD precedentemente solubilizzato in VFA. Controlliamo la reazione biologica a favore dei VFA gestendo alcuni parametri chiave:
  • Temperatura
  • Tempo di ritenzione
  • Carico organico
Il pretrattamento dei fanghi ad esempio, tramite carbonizzazione idrotermale, migliora l’efficacia della conversione. Per garantire l’efficacia della digestione acidogenica e l’ottimizzazione dei processi, il nostro approccio si basa su analisi dettagliate. Attraverso analisi condotte presso il nostro laboratorio interno o presso partner esterni certificati siamo in grado di caratterizzare gli output di questa fase.

SEPARAZIONE SOLIDO-LIQUIDO

A valle della separazione solido-liquido tramite filtropressa, esplicitata dettagliatamente nel modulo B-Sludge, la frazione liquida viene inviata alla fase di fermentazione aerobica per la conversione dei VFA in PHA.

Questa fase è fondamentale per l’efficienza complessiva del modulo B-Poly , poiché consente una riduzione volumetrica significativa del volume dei fanghi da inviare a smaltimento.

FERMENTAZIONE AEROBICA

I reattori RANOX® e RAE® rappresentano una tecnologia innovativa basata su digestione aerobica per la conversione degli acidi grassi volatili (VFA) in PHA (poliidrossialcanoati), grazie all’azione di colture microbiche miste (MMC).

Queste colture sono selezionate e adattate per accumulare PHA all’interno delle proprie cellule, trasformando sostanze organiche presenti nei reflui in una materia prima di alto valore: una bioplastica biodegradabile.

Il cuore del processo è la gestione dei cicli “feast and famine” (abbondanza e carestia), fondamentali per selezionare e mantenere colture microbiche in grado di accumulare elevate quantità di PHA. Per ottimizzare il processo, vengono controllati accuratamente parametri operativi chiave, tra cui:
  • Temperatura
  • Tempo di ritenzione
  • Carico organico
  • Dinamica dei cicli feast & famine (durata, frequenza e concentrazione di substrati)
Dopo la fase aerobica, il processo prevede un sistema di chiarificazione che ha una duplice funzione strategica:
  • Concentrare la biomassa “PHA-accumulatrice”, che viene poi ricircolata nel reattore RANOX® per mantenere attiva e selettiva la coltura;
  • Produrre un effluente a basso carico organico, facilmente trattabile nelle linee acque esistenti, riducendo così l’impatto complessivo sull’impianto.

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